1000MW机组大型立式轴流泵振动大原因分析及处理

吕秀立

摘 要：立式轴流式循环水泵是发电厂中的重要设备，水泵能否稳定运行、振动是否符合标准是关乎机组能否正常平稳运行的重要依据。文章针对现场实际情况分析了其原因和改善措施，为今后同类型水泵在处理类似事件时提供参考。

关键词：轴流泵；振动；水导轴承；内筒体；盘根

中图分类号：TV53 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）27-0057-02

1 概述

绥中发电厂二期两台1000MW燃煤汽轮发电机组采用单元制的直流供水系统，每台机组配置3台立式单级轴流式循环水泵，水源为海水。其主要功能是为汽轮机凝汽器和其他辅机冷却设备提供冷却水。自机组投产后5年期间内一直运转良好，近期此类水泵曾出现振动数值缓慢增升并伴有不规则异音、盘根甩水等状况发生，经专业技术人员多次细致分析及排列治理措施，最终解决水泵振动大、盘根甩水严重等隐患。

2 设备概况

循环水泵型式为立轴、单支座、可抽芯、固定转速、固定叶片、单级混流泵，泵体主要由喇叭口、叶轮室、叶轮、导叶体、外接管、赛龙水导轴承、主轴、内接管、轴套等部件组成。其中叶轮、叶轮室、泵轴、内接管、外接管及螺栓等部件均为不锈钢材质（316L）。

3 循环水泵故障征象

2015年一台循环水泵出现振动数值缓慢增升并伴有不规则异音、盘根甩水等状况，振动数值如表1所示。

4 振动原因分析及处理措施

4.1 泵轴弯曲致使轴瓦偏磨

1000MW机组循环水泵由上、中、下三根泵轴连接而成，长度分别为5240mm、3999mm、5949mm。若一根泵轴存在弯曲将致使水导轴承造成偏磨，最终引发振动数值增大。经解体检查测量发现下轴成空间“S”型弯曲。即一端向下弯曲，另一端向上弯曲，中间水平方向弯曲。弯曲值较大，装叶轮处最大为0.7mm。

4.1.1 原因分析

（1）原始泵轴加工工艺不良，存在弯曲应力。

（2）水泵在运转过程中异物进入造成动、静部分发生轻微碰磨，致使泵轴发生弯曲。

4.1.2 处理措施

将泵轴返厂进行校正处理：

（1）用四爪卡盘卡住轴的两端，打表找正装轴套处，校圆装轴套处。

（2）以装轴套处为基准，修两端中心孔。

（3）再以修正后的中心孔为基准，校圆轴叶轮处和轴套处。

4.2 叶轮与壳体密封环之间发生动、静碰磨

壳体密封环设计形式为分体焊接形式，存在焊口断裂风险，解体检查发现叶轮与静密封环发生碰磨，静密封环发生断裂。

4.2.1 原因分析

（1） 内连筒法兰止口腐蚀造成水导轴承同轴度偏大，水导轴承间隙偏大，叶轮平衡遭受破坏，最终造成动、静部分发生碰磨。

（2）原始固定稳钉设计不合理，不能有效固定静密封环，造成脱落出现碰磨。

4.2.2 处理措施

（1）更换新密封环，并将配合间隙调整至标准范围内。

（2）重新加工固定稳钉进行镶嵌点焊。

4.3 循环水泵内筒体法兰止口腐蚀造成同轴度增大

解体检查发现循环水泵内筒体法兰止口腐蚀，第一级内筒下部法兰内部焊缝已严重腐蚀（最深处约7mm），已影响法兰强度，致使内筒水导轴承同轴度偏大。

4.3.1 原因分析

受海水长期浸泡及杂质颗粒侵蚀影响，造成止口腐蚀，已失去密封性和定位性，最终导致泵轴不同心晃度大。

4.3.2 处理措施

（1）重新更换内筒下部法兰并进行焊接，对点腐蚀区域进行挖补后打磨焊接并车削处理。

（2）涂抹专用液态密封胶（KE-45），应用于键槽间隙以及压紧螺栓的螺纹孔，以防缝隙腐蚀，螺栓紧固过程中为确保力矩均匀采用十字形紧固法进行紧固。

4.4 水導轴承及轴套磨损

循环水泵设计有四级水导轴承，解体后发现各级水导轴承及轴套均存在不同程度的磨损，轴承磨损后使同轴度超标，泵轴晃度大，最终造成振动增大、盘根甩水现象发生。

4.4.1 原因分析

（1）水导轴承同轴度超标，即内接管止口部位由于腐蚀、磨损等原因不能准确定位。

（2）转子与轴承同轴度超标，即循环水泵外筒倾斜，产生了拉或推的应力。

（3）水质颗粒杂物多，加速轴承和轴套的磨损，或水导轴承缺水或润滑不足造成轴承磨损。

（4）泵轴与填料函中心不一致，造成同轴度超标。

4.4.2 处理措施

（1）内接管止口补焊后重新车削至标准尺寸。

（2）检查外筒体的倾斜情况，架设百分表测量喇叭口的移动情况。

（3）检查泵体排气阀排气状况，同时进一步研究水导轴承润滑方式，由自润滑方式改为外注清水的方式进行润滑，以此延长轴承的使用寿命。

（4）填料函安装时严格使用专用卡具，使用厂家建议的密封填料，且将密封形式由原来的斜切口改为直切口，确保其严密性。

5 结束语

水泵振动的因素很多，设计选型、生产制造、施工安装不当均可引发泵体振动，在解决循环水泵振动的问题中，从多角度分析查找原因，发现水导轴承同轴度超标及泵轴弯曲是引发本厂循环水泵振动的重要因素，经过治理，目前水泵振动、电流等数值均优于修前值，且在优秀范围内，提高了设备的安全性、可靠性，为其他机组类似问题的分析、解决提供了借鉴经验。

参考文献：

[1]何敏赞.大型立式循环水泵振动治理方案[M].北京：中国电力出版社，2008.

[2]于忠玖.循环水系统存在的问题对机组安全稳定运行的影响及对策[M].北京：机械工业出版社，2010，7.

[3]绥中电厂一期800MW检修规程（内部资料）[Z].endprint